Les bactéries se transmettent des souvenirs de génération en génération

Un simple changement dans une cellule bactérienne pourrait influencer des générations entières. Comment un si petit organisme parvient-il à conserver une trace durable d'un événement passager?

La biologie bactérienne ne se limite pas à la seule information contenue dans l'ADN. Des découvertes récentes montrent que des souvenirs non génétiques peuvent être transmis à la descendance.


Selon une étude menée par des chercheurs des universités Northwestern et Texas-Southwestern, certaines bactéries sont capables de se souvenir de modifications temporaires et de les transmettre à leurs descendants. Ce phénomène, bien que ne modifiant pas l'ADN, pourrait ouvrir la voie à des applications médicales révolutionnaires.

Pour les chercheurs, ces souvenirs sont stockés dans les réseaux de régulation des gènes, des circuits internes de communication entre les gènes eux-mêmes. En désactivant temporairement un gène chez Escherichia coli, un modèle bien connu, l'équipe a observé que cette perturbation pouvait induire des changements durables, hérités sur plusieurs générations.

Ces modifications sont comparables à des échos, répercutés d'un gène à l'autre, même après la réactivation du gène initial. Ce phénomène, que l'équipe qualifie de "réseau auto-entretenu", résiste aux influences extérieures une fois enclenché.

L'étude ouvre des perspectives fascinantes pour la lutte contre la résistance aux antibiotiques. En modifiant subtilement les bactéries pathogènes, on pourrait rendre leurs descendants plus sensibles aux traitements, sur plusieurs générations.

Les chercheurs envisagent maintenant de valider ces résultats en laboratoire, en utilisant des outils comme CRISPR pour désactiver temporairement certains gènes. Si les résultats sont confirmés, ils pourraient transformer notre compréhension de l'héritage non génétique chez les organismes vivants.

Enfin, bien que ces recherches se concentrent sur E. coli, d'autres organismes pourraient bien partager cette capacité à transmettre des souvenirs non génétiques. Si ce phénomène se confirme, il pourrait remettre en question de nombreuses certitudes dans le domaine de la biologie.

Qu'est-ce qu'un réseau de régulation des gènes ?

Un réseau de régulation des gènes est un système complexe par lequel les gènes interagissent entre eux pour contrôler l'expression génétique. Contrairement à une séquence d'ADN fixe, ce réseau est dynamique et peut être modifié par divers facteurs environnementaux.

Les gènes ne fonctionnent pas isolément mais forment des circuits où l'activité d'un gène peut influencer celle des autres, permettant ainsi une régulation fine et adaptative des fonctions cellulaires.

Comment les perturbations temporaires influencent-elles les réseaux de régulation ?

Lorsque des perturbations temporaires, comme la désactivation d'un gène, sont introduites dans une cellule, elles peuvent provoquer des changements dans le réseau de régulation des gènes.

Ces changements ne sont pas simplement réversibles ; ils peuvent déclencher des réactions en chaîne qui modifient durablement le réseau. Une fois réactivé, le gène initial peut avoir déjà initié un processus de régulation qui persiste, influençant les générations futures sans altérer directement l'ADN.

Ce phénomène permet de comprendre comment des caractéristiques non génétiques peuvent être transmises à la descendance.